發(fā)卡渦是湍流相干結(jié)構(gòu)研究中最為關(guān)注的內(nèi)容,實(shí)現(xiàn)發(fā)卡渦三維結(jié)構(gòu)的定量測(cè)量并進(jìn)行流體動(dòng)力學(xué)分析,對(duì)深入研究湍流相干結(jié)構(gòu)、實(shí)現(xiàn)湍流精準(zhǔn)控制等具有重要意義.本研究通過對(duì)合成射流裝置進(jìn)行合理控制,使得層流邊界層中產(chǎn)生了規(guī)則的人造發(fā)卡渦結(jié)構(gòu),進(jìn)而用體視圖像粒子測(cè)速儀（Stereo-PIV）鎖相實(shí)驗(yàn)技術(shù)對(duì)發(fā)卡渦結(jié)構(gòu)所在的三維空間流場(chǎng)進(jìn)行了定量測(cè)量,并得到了一個(gè)完整周期內(nèi)形成的發(fā)卡渦三維結(jié)構(gòu)的空間流場(chǎng).結(jié)果發(fā)現(xiàn),重構(gòu)所得的三維發(fā)卡渦結(jié)構(gòu)質(zhì)量較高,實(shí)驗(yàn)技術(shù)和方案具有可行性.發(fā)卡渦結(jié)構(gòu)所在空間流場(chǎng)情況,符合目前人們對(duì)于發(fā)卡渦、高低速條帶、噴射和掃掠事件的常規(guī)認(rèn)識(shí).此外,對(duì)近壁二次流向渦、展向渦量集中區(qū)域的展向渦頭和強(qiáng)剪切區(qū)域、與低速噴射流體相關(guān)的匯聚流動(dòng)和發(fā)散流動(dòng)等有了更細(xì)致的認(rèn)識(shí).同時(shí),也探討了"基于二維脈動(dòng)流場(chǎng)的相關(guān)特征去重構(gòu)發(fā)卡渦三維流場(chǎng)"的可行性.為進(jìn)一步定量探究發(fā)卡渦結(jié)構(gòu)的形成演化、不同渦結(jié)構(gòu)的融合及二次誘導(dǎo)等壁湍流相干結(jié)構(gòu)問題提供思路. 

【文章來(lái)源】：力學(xué)學(xué)報(bào). 2020,52(06)北大核心EICSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：12 頁(yè)

【部分圖文】：

實(shí)驗(yàn)平臺(tái)布局示意圖

圖2為分別用2D-PIV測(cè)量流法向平面和StereoPIV測(cè)量展法向平面獲得的層流邊界層外尺度無(wú)量綱化的平均速度剖面,二者與Blasisus曲線符合較好,驗(yàn)證了流場(chǎng)和Stereo-PIV實(shí)驗(yàn)的可靠性.1.1.2 合成射流裝置及其控制系統(tǒng)

合成射流腔體是一個(gè)長(zhǎng)方形腔體(如圖3所示),長(zhǎng)H=100 mm,寬W=25 mm.腔體上有流體進(jìn)出的一端連接在一個(gè)圓盤平板上;而另一端是隔膜片,可在電磁激振器的作用下,振動(dòng)片使薄膜在腔體內(nèi)上下做活塞運(yùn)動(dòng),帶動(dòng)流體進(jìn)出腔體.圓盤上有N=5個(gè)沿展向整齊排列的圓形射流出口,孔深h=5 mm(即圓板厚度),孔徑為D0=5 mm,相鄰兩個(gè)射流出口的展向間距?z=9 mm.圓盤恰好嵌入邊界層平板的圓形開孔中,且兩者配合的表面光滑無(wú)臺(tái)階.在合成射流研究中,αA和RV是兩個(gè)非常重要的無(wú)量綱參量[31],其中αA是空腔截面積與射流出口總截面積的比值,定義為

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號(hào)：3212308